高端船舶焊接技术领域的拓荒人——记山船重工高级工人技师沈振玉

沈振玉,山海关船舶重工有限责任公司(以下简称山船重工)高级工人技师,公司船舶焊接专业的带头人。1972年参加工作的沈振玉,至今已经在船舶修造一线奋斗了整整41年。41年来,美丽的弧光中映照着他执着的追求、不懈拼搏的身影,也映衬着一串串闪光的荣誉:他先后取得了中国、美国、挪威、德国等船级社认证的焊接资格证书,多次荣获山船重工"公司标兵""秦皇岛市劳动模范""河北省国防科技工业系统劳动模范""中央企业先进职工"等30多项荣誉。2013年1月,他被中国船舶重工集团公司授     

国外船舶焊接技术发展近况

焊接技术是船舶工业的关键技术之一.本文从焊接工艺、焊接设备和焊接质量控制等3方面介绍了近期国外发达国家在焊接技术上的发展.在焊接工艺方面介绍了激光 - 电弧混合焊接工艺和搅拌摩擦焊接工艺;在焊接设备方面介绍了目前美国使用的便携式脉冲气体保护焊系统和移动式激光电弧混合焊系统以及日本机器人技术在焊接设备上的应用;在焊接质量控制方面介绍了数字化检测技术和焊接变形预测和控制技术.     

船舶尾轴架的组装焊接技术

本文以广新海事重工股份有限公司为美国潮水公司建造的58.7 m海洋钻井平台工作船尾轴架的焊接为例,总结了尾轴架的组装焊接经验,希望能对后续类似工件的焊接起到参考作用。     

用于船体装配的先进的焊接机器人系统

随着造船环境的不断变化，即劳动力减少和工资增加(特别是在船体分段装配阶段的电弧焊工作)，日本各造船公司越来越多地应用机器人自动化。为了获得良好的投资性能价格比，研究发现船体建造工作最适合于使用机器人系统，并需对标准型号的焊接机器人进行修改并增加部分功能。日本石川岛播磨重工(IHI)研制成功一个新的造船系统，即“平面分段和开口处理”系统。它适合造船自动化，并开发成功一套在装配阶段使用的全自动化机器人焊接系统。此系统包括自动化材料输送系统，机器人定位系统和数控(离线)教学系统。此系统已成功地在石川岛播磨重工应用。     

船用柴油机机架机器人焊接工作站设计和开发

针对船舶行业的高速发展给船用柴油机带来巨大需求压力的问题,根据柴油机机架结构特点设计了机器人焊接工作站。选用Fanuc机器人与OTC深熔焊机组成机器人焊接系统,开发了升降式变位机与配套工装夹具,优化了焊接接头设计及工艺参数。研究结果表明：采用机器人焊接工作站可以实现机架的高效自动化焊接;焊缝成型良好,焊接质量和尺寸精度满足相关技术规范要求;焊接效率和手工焊相比提高了4倍。     

海底管线铺设焊接工艺与设备研究

针对南海深水油气田开发的需要,以"海洋石油201"为依托,研究了海底管线铺设焊接工艺与设备。海管铺设焊接主作业线由5个焊接工作站和1个AUT/返修站组成,每个焊接工作站配备2套相同的轨道式自动焊接系统,采用GMAW自动焊接工艺,通过双车双炬、窄间隙坡口和背部铜衬垫内对口器等有效的技术手段,保证了海管优质高效焊接。自动焊接系统的焊接小车外形尺寸小、重量轻,特别适合于海管铺设工程应用,控制系统采用CANOpen现场总线和网络技术,不仅增加了系统柔性和可靠性,而且实现了现场焊接设备的远程监督。     

日本造船焊接技术的动向

本文为日刊《造船技术》今年第3期发表的三菱重工业长崎船厂武田秀雄的文章,介绍了日本造船业的现状和造船焊接技术的发展状况,提出了需要改进的项目。     

TRIBON M3装配计划模块的焊接计算二次开发

针对船舶焊接建造技术精细化管理的要求,围绕现代造船模式生产实际状况,通过焊接信息定义、TRIBON M3装配计划和焊接程序二次开发及应用,实现一整套焊接智能设计技术系统。研究各类船型焊接工艺标准及规范,总结相对应的焊接规格表,建立设计编码标准和坡口标准以及标准焊接数据库;应用TRIBON M3装配计划模块,模拟分析船体分段的装配操作流程,设置合理、先进的零件流向编码体系;通过与TRIBON软件的二次开发接口,开发三维可视化焊接信息管理系统,提取三维几何模型相关信息,按照分段实际焊接制造过程,应用并统计出精确的焊缝长度、焊材消耗和焊接工时,生成焊接派工单等相关统计报表。     

舰船有色金属焊接材料的发展与应用

本文综述了船舶有色金属焊接材料的发展与应用,主要有船舶焊接技术现状、铝合金焊接材料发展、钛合金焊接材料发展、铜合金焊接材料发展、新型焊接材料及其应用和发展趋势等方面。本文提出在造船业中应重视焊接机器人、数字化焊接电源和激光、搅拌摩擦焊和高效焊接等新工艺技术的发展与应用。     

我国焊接生产现状与焊接技术的发展

中国在2004年焊接结构的用钢量已经突破1亿吨,成为世界最大的焊接制造大国.自改革开放以来,完成了许多具有标志性的重大产品,焊接在国民经济建设中发挥着不可替代的重要作用.文章分析了我国焊接材料生产与应用、焊接机器人分布、焊接技术人员与焊工的教育与培训情况.指出虽然焊接材料生产总量及焊丝产量增加迅速,我国成为世界最大的焊材生产与消费国,但是手工焊条的比重仍占75%以上,焊接的机械化自动化率为35%左右,焊材产量与钢产量之比高达0.77%,这些问题应尽快解决.根据国际焊接技术的发展趋势,提出在造船业中应重视焊接机器人、数字化焊接电源和激光、搅拌摩擦焊和高效焊接等新工艺技术的发展与应用,吸引优秀人才到焊接生产第一线,加强政产学研的联合,以优质、高效、低成本的优势,增加我国造船业在国际竞争中的实力.     

日韩船企收入中的海工优势

日前,美国《财富》杂志公布了2013年世界财富500强企业排名。进入2013年世界财富500强的造船企业共3家,分别是韩国现代重工（206位）、日本三菱重工（327位）、中船重工（417位）。 据了解,现代重工和三菱重工是2009年首次进入世界财富500强,中船重工是2011年首次进入世界财富500强。近三年来,现代重工位次比较稳定;三菱重工位次逐年下滑;中船重工位次稳步上升。     

弹性模量对薄板焊接变形仿真计算的影响

使用双椭球热源模型,采用点焊技术,对薄板焊接进行有限元仿真计算,针对屈服极限—温度曲线进行了方案设计,研究了弹性模量简化对薄板焊接变形的影响规律。结果表明：弹性模量的简化对焊接总体变形影响很小,对焊缝区域的局部变形有一定影响;随弹性模量取值增大,焊接变形减小;减小弹性模量取值的计算结果偏于安全。     

船用管-法兰机器人焊接工艺技术研究

介绍了国内首条船用管-法兰机器人焊接生产线的系统组成及特点,重点论述了管-法兰机器人焊接工艺．研究表明：采用机器人焊接能适应国产管材尺寸偏差大和椭圆度大的现状,并降低了管道上料的位置要求;焊缝成型美观,大大提高了焊接质量的稳定性;与单人单枪的手工焊相比,工作效率提高5倍以上．     

特大型悬臂式钢箱梁焊接制作工艺实践

特大型悬臂式变截面钢箱梁是现代港口码头起重运输机械的关键金属结构件,要求它具有良好的承载能力和较大的抗弯刚度.由于构件尺寸长,焊缝种类多,焊接难度大,在制造过程中采用了相应的措施,特别是通过焊接规范和焊接程序的调整有效地控制了焊接变形和焊接应力.     

高效焊接技术推广应用任务繁重

1998年原船舶工业总公司系统船厂焊接高效化率已达73．35％，焊接机械化、自动化率达到50．52％，每名焊工每天人均消耗焊接材料10kg，单面焊工艺应用的衬垫达63万米。高效焊接技术指导组要求两大集团系统的船厂今年平均高效化率达75％，重点船厂要达到85％，在焊接技术机械化和自动化率方面，重点船厂要达48％，一般船厂也要达到33％，     

面向船舶小组立的门式机器人焊接系统应用

整理焊接机器人软硬件的发展情况。通过与传统制造过程的生产效率对比,论述门式机器人焊接系统在船舶小组立中的应用优势,梳理该系统的应用难题,并提出该系统的发展方向,为船舶制造在精益生产、智能制造、数字化/自动化/集成化方面补齐短板。     

82000吨巴拿马型散货船的焊接生产设计

本文对诺顿82000吨巴拿马型散货船的焊接设计进行了阐述,通过在焊接信息建模、生产设计图纸上焊接信息的表达以及套料图上焊接坡口的表达三个方面加以改进,以提高焊接设计的正确性。同时通过系统的自动提取来大幅减少图面上焊接信息的遗漏和错误表达。     

造船业的新起点与新方向

正在当前时代背景下,造船业已无法脱离"智能制造"而取得进步。2018年3月4日,韩国现代重工成功开发了双面弯板加工机器人系统,这套系统能够自动形成船舶的立体曲面,进而解决了弯板加工流程标准化的难题,并使效率提高三倍。在我国,造船机器人研发领域也取得不斐成绩。智能化和数字化制造,日渐成为造船业发展的重要方向。"模式"数字化事实上,自上世纪60年代末将计算机用于船舶线型放样开始,数     

焊接顺序对船体分段的焊接变形影响

采用固有应变法仿真计算不同焊接顺序下船体分段的焊接变形。研究结果表明,在三种焊接顺序下,船体分段整体呈现外张趋势;同一焊接顺序下,纵骨越靠近舷侧,垂向变形越大;从横向和垂向焊接变形来看,先由船中向两舷对称地焊接横向构件,再由船中向两舷对称地焊接纵向构件,即焊接方案A为船体分段较优焊接顺序。     

90年代日本造船业焊接施工方法的现状与展望《船舶工程》1999，4 P29～30、41

本文介绍了日本造船焊接工艺的发展：1965年开始单面埋弧自动焊和大合拢分段立向对接接头的气电垂直自动焊;1975年前后大力推广重力焊;1980年起采用熔渣型药芯焊丝的CO2气体保护焊;1983年以后,开发了各种简单自动焊CO2气体保护焊机和多丝自动焊专用装置,实现1人多焊机的设想,推动了焊接机械化的进展。进入九十年代以后,